Qu’est-ce que le moteur neuronal d’Apple et comment fonctionne-t-il ?

Votre iPhone, votre iPad, votre Mac, ainsi que votre Apple TV profitent d’un système de traitement neuronal spécialisé appelé Apple Neural Engine (ANE) qui est méthode plus rapide et beaucoup plus fiable sur le plan énergétique que le CPU ou le GPU.

L’ANE rend possible des fonctionnalités sophistiquées sur l’appareil, comme le traitement du langage entièrement naturel ainsi que l’analyse d’images, sans puiser dans le nuage ou utiliser trop d’énergie.

Vérifions comment l’ANE fonctionne et aussi son avancement, y compris le raisonnement et l’intelligence qu’il alimente à travers les systèmes Apple, ainsi que la façon dont les programmeurs peuvent l’utiliser dans des applications tierces.

Qu’est-ce que l’Apple Neural Engine (ANE) ?

Apple Neural Engine est un nom publicitaire et marketing pour un cluster de cœurs de calcul extrêmement spécialisés maximisés pour la mise en œuvre économe en énergie de réseaux sémantiques profonds sur les outils Apple. Il augmente les formules d’intelligence artificielle (ML) et également de système expert (AI), offrant des avantages significatifs en termes de taux, de mémoire et de puissance par rapport au principal CPU ou GPU.

L’ANE est une composante importante de la raison pour laquelle les iPhones, iPads, Macs et Apple TVs les plus récents sont réceptifs et ne s’enflamment pas pendant les calculs lourds de ML et d’AI. Malheureusement, tous les appareils Apple ne disposent pas d’un ANE – l’Apple Watch, les Macs à base de processeurs Intel, ainsi que les gadgets antérieurs à 2016 en sont dépourvus.

Crédit image : Apple

Le premier ANE qui a fait ses débuts au sein de la puce A11 d’Apple dans l’iPhone X de 2017 était suffisamment efficace pour prendre en charge Face ID et Animoji. Comparativement, le dernier ANE dans la puce A15 Bionic est 26 fois plus rapide que la première version. Aujourd’hui, l’ANE permet des fonctionnalités comme Siri hors ligne, et aussi les programmeurs peuvent l’utiliser pour exécuter des modèles ML anciennement formés, libérant le CPU et aussi le GPU pour se concentrer sur des tâches qui leur conviennent mieux.

Comment fonctionne le moteur neuronal d’Apple ?

L’ANE fournit un contrôle et aussi un raisonnement mathématique maximisé pour faire des opérations de calcul étendues comme la reproduction et l’accumulation, couramment utilisées dans les formules de ML et d’IA comme la classification des photos, l’analyse des médias, la traduction des appareils, ainsi que beaucoup plus.

Selon le brevet d’Apple intitulé « Multi-Mode Planar Engine for Neural Processor », l’ANE est constitué de nombreux cœurs de moteur neuronal ainsi que de plusieurs circuits planaires multimodes.

Le style est maximisé pour le calcul parallèle, où plusieurs procédures, comme les reproductions de matrices fonctionnant en trillions de versions, doivent être exécutées en même temps.

Pour accélérer le raisonnement dans les formules d’IA, ANE utilise des conceptions prédictives. En outre, l’ANE possède son propre cache et ne prend en charge que quelques types d’informations, ce qui permet d’optimiser l’efficacité.

Voir aussi :  Google Bard vs. Bing Chat : Quel est le meilleur Chatbot ?

Fonctionnalités de l’IA réalisées par ANE

Crédit image : Apple

Voici quelques fonctions sur le dispositif que vous pourriez reconnaître avec que ledit ANE met en œuvre.

  • Traitement du langage naturel : Reconnaissance vocale plus rapide et beaucoup plus réputée pour Dictée et aussi Siri ; Amélioration de l’apprentissage du langage naturel dans l’application Traduire et dans tout le système ; Traduction instantanée du texte dans Photos, Appareil photo et aussi d’autres applications de l’apple iphone.
  • Vision par ordinateur : Trouver des éléments dans des images comme des taches, des animaux domestiques, des plantes, des livres, ainsi que des fleurs en utilisant l’application Photos ou la recherche Spotlight ; Obtenir des informations supplémentaires concernant des choses identifiées en utilisant Visual Look Up dans une position comme Safari, Mail, ainsi que Messages.
  • Faits augmentés : L’occlusion des personnes et le suivi des mouvements dans les applications de RA.
  • Analyse vidéo : Détection de visages ainsi que de choses sur une vidéo dans des applications comme Final Cut Pro.
  • Effets de caméra : Découpage automatique avec Center Stage ; flou d’arrière-plan pendant les appels vidéo FaceTime.
  • Jeux : Effets photoréalistes dans un jeu informatique en 3D.
  • Texte en direct : Fournir la reconnaissance optique de caractères (OCR) dans Appareil photo ainsi que dans Photos, permettant de copier facilement l’écriture manuscrite ou le texte comme un mot de passe Wi-Fi ou une adresse à partir de photos.
  • Photographie numérique informatisée : La fusion profonde évalue les pixels pour une bien meilleure diminution du bruit, une meilleure variété dynamique et aussi une exposition directe du véhicule et un équilibre des blancs améliorés, en tirant parti de Smart HDR lorsque cela est approprié ; La photographie à faible profondeur de champ, y compris la prise de photos en mode nuit ; Le réglage du niveau de flou de l’arrière-plan avec Depth Control.
  • Tidbits : L’ANE est en outre utilisé pour les Styles photographiques dans l’application Appareil photo, la curation des souvenirs et aussi les résultats stylistiques dans Photos, les suggestions personnalisées comme les recommandations de fonds d’écran, les légendes d’images VoiceOver, la recherche de répliques d’images dans Photos, etc.

Certains des attributs soulignés plus haut, comme la reconnaissance des photos, fonctionnent également sans la présence d’un ANE, mais ils fonctionneront certainement beaucoup plus lentement et taxeront également la batterie de votre appareil.

Une brève histoire du moteur neuronal d’Apple : De l’apple iphone X aux Macs M2

En 2017, Apple a déployé son MNA extrêmement initial sous la forme de deux cœurs spécialisés au sein de la puce A11 de l’iPhone X. Selon les normes d’aujourd’hui, il était assez lent, avec simplement 600 milliards de procédures par seconde.

La deuxième génération de l’ANE est apparue à l’intérieur de la contribution A12 2018, arborant quatre fois plus de cœurs. Classé à 5 trillions de procédures par seconde, cet ANE était presque neuf fois plus rapide et utilisait un dixième de la puissance de son prédécesseur.

Voir aussi :  Comment le temps affecte-t-il votre PC ?

La puce A13 de 2019 possède exactement le même ANE à huit cœurs, mais elle est cinq fois plus rapide et consomme 15 % d’énergie en moins, grâce au nœud de semi-conducteurs 7 nm amélioré de TSMC. TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) fabrique les puces conçues par Apple.

L’évolution du moteur neuronal d’Apple

Le silicium d’Apple

A 11 Bionic

A 12 Bionic

A 13 Bionic

A 14 Bionic

A 15 Bionic

A 16 Bionic

M 1

M 1 Pro

M 1 Max

M 1 Ultra

M 2

M 2 Pro

M 2 Max

Nœud de processus de semi-conducteurs

Date de lancement

Noyaux ANE

Opérations par seconde

Notes supplémentaires

10nm TSMC FinFET

2017

2

600 milliards de dollars

Le tout premier ANE d’Apple

7nm TSMC FinFET

2018

8

5 trillions

9x plus rapide que le A11, consommation d’énergie réduite de 90%.

7nm TSMC N7P

2019

8

6 trillions

20% plus rapide que l’A12, 15% moins de consommation d’énergie

5nm TSMC N5

2020

16

11 trillions

Près de 2x plus rapide que A13

5nm TSMC N5P

2021

16

15,8 trillions

40% plus rapide que l’A14

5nm TSMC N4

2022

16

17 trillions

8% plus rapide que l’A15, bien meilleure performance énergétique

5nm TSMC N5

2020

16

11 trillions

Même ANE que l’A14 Bionic

5nm TSMC N5

2021

16

11 trillions

Même ANE que l’A14 Bionic

5nm TSMC N5

2021

16

11 trillions

Même ANE que l’A14 Bionic

5nm TSMC N5

2022

32

22 trillions

2x plus rapide que M1/M1 Pro/M1 Max

5nm TSMC N5P

2022

16

15,8 trillions

40% plus rapide que M1

5nm TSMC N5P

2023

16

15,8 trillions

Même ANE que M2

5nm TSMC N5P

2023

16

15,8 trillions

Même ANE que M2

L’année suivante, l’Apple A14 a presque augmenté les performances de l’ANE à 11 trillions d’opérations par seconde, en augmentant la variété de cœurs ANE de 8 à 16. En 2021, le A15 Bionic a profité de la procédure 5nm de deuxième génération de TSMC, qui a mieux augmenté les performances de l’ANE à 15,8 trillions d’opérations par seconde sans inclure beaucoup plus de cœurs.

Les puces M1, M1 Pro, ainsi que M1 Max initialement liées à Mac avaient le même ANE que l’A14, apportant pour la première fois à la plateforme macOS un ML et une IA avancés et accélérés par le matériel.

En 2022, le M1 Ultra a combiné deux M1 Max contribuer un seul plan en utilisant l’adjointement personnalisé d’Apple surnommé UltraFusion. Avec deux fois plus de cœurs ANE (32 ), le M1 Ultra a porté les performances ANE à 22 trillions d’opérations par seconde.

L’Apple A16 de 2022 a été fabriqué en utilisant le nœud N4 amélioré de TSMC, entraînant des performances ANE 8% plus rapides (17 trillions d’opérations par seconde) par rapport à l’ANE de l’A15.

Les tout premiers iPads dotés d’un ANE étaient l’iPad mini de cinquième génération (2019 ), l’iPad Air de troisième génération (2019 ), et également l’iPad de huitième génération (2020 ). Tous les iPads sortis depuis sont dotés d’un ANE.

Voir aussi :  Qu'est-ce que le Stablecoin PayPal USD et comment fonctionne-t-il ?

Comment les développeurs peuvent-ils utiliser l’ANE dans les apps ?

De nombreuses applications tierces utilisent l’ANE pour des attributs qui ne seraient pas réalisables autrement. À titre d’exemple, l’éditeur d’images Pixelmator Pro propose des outils tels que ML Super Resolution et ML Enhance. De même que dans djay Pro, ANE sépare les beats, les instrumentaux et les pistes vocales d’un enregistrement.

Cependant, les développeurs tiers ne bénéficient pas d’une accessibilité de bas niveau à ANE. Au contraire, tous les appels ANE doivent faire l’expérience de la structure d’application logicielle d’Apple pour l’intelligence artificielle, Core ML. Avec Core ML, les développeurs peuvent construire, former et exécuter leurs modèles ML directement sur l’appareil. Une telle version est après cela utilisée pour faire des prévisions basées sur de toutes nouvelles données d’entrée.

 » Une fois qu’un modèle est sur le gadget d’un individu, vous pouvez utiliser Core ML pour le réentraîner ou l’affiner sur l’appareil, en conservant les informations de cet individu « , selon l’examen de Core ML sur le site de l’entreprise. site web d’Apple.

Pour accélérer les formules de ML ainsi que d’IA, Core ML n’exploite pas simplement l’ANE mais en plus le CPU et le GPU. Cela permet à Core ML d’exécuter une version également si aucun ANE n’est disponible. Cependant, avec un ANE présent, Core ML fonctionnera beaucoup plus rapidement, ainsi que la batterie ne sera pas vidée des tuyaux aussi rapidement.

De nombreuses fonctionnalités d’Apple ne fonctionneraient pas sans ANE.

De nombreux attributs sur l’appareil ne seraient pas réalisables sans le traitement rapide des algorithmes d’IA et de ML, ainsi que l’empreinte mémoire minimisée et également la consommation d’énergie que l’ANE apporte sur la table. La magie d’Apple est d’avoir un coprocesseur dédié pour exécuter les réseaux neuronaux de manière indépendante sur l’appareil, par opposition à la délocalisation de ces tâches vers des serveurs dans le cloud.

Avec ANE, tant Apple que les programmeurs peuvent mettre en œuvre des réseaux sémantiques profonds et également récolter les avantages de la découverte accélérée de l’appareil pour de nombreux modèles prédictifs comme la traduction automatique, la détection d’articles, la classification d’images, etc.

S’abonner à notre newsletter

Quel est le but du moteur neuronal d’Apple ?

Le moteur neuronal est conçu pour accélérer les tâches d’apprentissage automatique sur le Mac pour des choses comme l’analyse vidéo, la reconnaissance vocale, le traitement des images, etc.

Qu’est-ce qu’un moteur neuronal dans l’Iphone ?

Le moteur neuronal d’Apple (ANE) est le nom marketing d’un groupe de cœurs spécialisés fonctionnant comme une unité de traitement neuronal (NPU) dédiée à l’accélération des opérations d’intelligence artificielle et des tâches d’apprentissage automatique.

Cliquez pour évaluer cet article !
[Total: Moyenne : ]

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *